NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT SỰ PHÚ DƯỠNG NGUỒN NUỚC HỒ CÔNG VIÊN 29/3 BẰNG MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT doc

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 390 NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT SỰ PHÚ DƯỠNG NGUỒN NUỚC HỒ CÔNG VIÊN 29/3 BẰNG MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT RESEARCH TO CONTROL THE EUTROPHICATION OF WATER IN 29/3 PARK’S LAKE BY USING WETLAND MODEL SVTH: Lê Văn Sơn 1 ,Phan Thị Kim Ngà 2 , Phạm Phú Lâm 2 , Trịnh Vũ Long 2 Lớp 1 07MT1, 2 07MT2, Trường Đại học Bách khoa GVHD: TS. Trần Văn Quang Khoa môi trường, Trường Đại học Bách khoa TÓM TẮT Báo cáo trình bày hiện trạng chất lượng nước hồ Công viên 29/3 và áp dụng công nghệ sinh thái kiểm soát sự phú dưỡng hồ Công viên 29/3 bằng mô hình đất ướt. ABSTRACT Report presents the current status of water quality in 29/3 Park’s lake and the application of ecotechnology to control the eutrophication in this lake by using wetland model. 1. Mở đầu 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, vai trò của nguồn nước mặt (trong đó có các hồ) ở các đô thị là hết sức quan trọng. Hồ là nơi điều tiết nước mưa, điều hòa khí hậu và là nơi tạo cảnh quan cho khu vực. Tuy nhiên các hồ đô thị thường bị phú dưỡng nguồn nước, hồ Công viên 29/3 nằm trên địa bàn thuộc phường Thạc Gián, quận Thanh Khê, thành phố Đà nẵng do sự xâm nhập một lượng lớn N, P (là hai nhân tố then chốt gây phú dưỡng nguồn nước) từ nước thải sinh hoạt của khu dân cư lân cận hồ. Chính vì vậy cần có biện pháp giải quyết để hạn chế và kiểm soát sự phú dưỡng đang rất phổ biến tại các hồ đô thị. Các biện pháp kiểm soát hiện nay: thả bèo, vớt tảo. Tuy nhiên các biện pháp trên chưa được thực hiện một cách thường xuyên và không có hiệu quả. Ngoài ra, nguồn gây ô nhiễm chính cho nước hồ là nước thải sinh hoạt vẫn tiếp tục chảy vào hồ. Như vậy, vấn đề phú dưỡng hồ công viên 29/3 sẽ vẫn còn tiếp diễn. Chính vì những lý do đó mà chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu kiểm soát sự ô nhiễm nguồn nước hồ công viên 29/3 bằng mô hình đất ướt” nhằm áp dụng công nghệ sinh thái để giải quyết vấn đề kiểm soát sự phú dưỡng tại hồ Công viên 29/3. Đối tuợng nghiên cứu là cây chuối hoa có tên khoa học là cannan geniralis bail. Đây là loại cây bụi có hoa mọc thành chùm ở ngọn gồm nhiều hoa to xếp sát nhau. Từ những nghiên cứu sơ bộ chúng tôi đã nhận thấy rằng đây là loại cây phù hợp với mô hình đất ướt với các đặc điểm nổi bật so với các loại thực vật khác. Thứ nhất, đây là loại cây có tiềm năng trong việc hấp thụ và xử lý các chất gây phú dưỡng nguồn nước. Thứ hai, điều kiện khí hậu ở Việt Nam rất phù hợp với loại cây này, đây loại cây dễ bắt gặp, sinh trưởng và phát triển nhanh, dễ chăm sóc. Hơn nữa, loại cây này mang lại mỹ quan cho khu vực triển khai. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 391 1.2. Mục đích 1.2.1. Đánh giá hiện trạng của nước hồ công viên 29/3. 1.2.2. Áp dụng công nghệ sinh thái, cụ thể bằng mô hình đất ướt nhằm kiểm soát các chất ô nhiễm của đầu vào tại hồ công viên 29/3, chứng minh khả năng kiểm soát và giảm được sự phú dưỡng tại hồ công viên 29/3. Từ kết quả đạt được, chọn ra mô hình có khả năng xử lý tốt nhất. 1.3. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp vận hành, phương pháp lấy mẫu, phương pháp phân tích, phương pháp tính toán, phương pháp xử lý số liệu. 2. Nội dung 2.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước hồ công viên 29/3 2.1.1. Tiến hành quan trắc Thực hiện lấy mẫu quan trắc tại 19 vị trí hồ công viên 29/3 vào giữa tháng 4 và tiến hành phân tích các chỉ tiêu xác định chất lượng nước hồ. Bảng 2.1: Kết quả chất lượng nước hồ công viên 29/3 tại các vị trí khác nhau và so sánh với QCVN Mẫu TDS (mg/l) DO (mg/l) COD (mg/l) pH Axit (mdl/) Kiềm (mdl/l) NH 4 + (mg/l) NO 3 - (mg/l) PO 4 3- (mg/l) BOD (mg/l) SS (mg/l) N1 165.5 0.01 91.8 7.3 1.85 0.5 1.7 1.25 5.6 55.9 215 N4 178.1 4.86 41.4 6.1 0.35 0.7 0.4 0.3 1.4 22.95 1180 N5 168 12.11 49.5 6.9 1.4 1.75 3.1 0.35 1.3 27 1260 N6 172.3 4.86 37.6 6.7 0.5 0.45 0.5 1 1 20 584 N7 170.2 4.86 59.8 6.0 0.5 1.95 0.4 1.65 1 20 940 N8 168.7 7.64 43.6 6.3 0.9 0.45 0.5 2 1.8 18 892 N9 173 9.4 59 7.0 1.7 10.15 5 1.25 3.2 24.4 1102 N10 167 7.5 53.82 6.5 0.65 1.7 3 1 3.8 24.4 938 N11 166.3 11.19 47.8 7.6 0.4 0.45 0.5 0.35 1.1 22.55 920 N12 146 9.4 39.3 7.0 0.5 2.6 0.5 0.5 2.2 21.7 362 N13 156 11.8 54.7 7.0 0.4 0.55 2 0.2 2.2 26.6 1150 N14 166.6 10.62 35.8 6.7 1 1.15 0.4 1.5 1.8 18 386 N15 159.8 9.48 25.6 6.0 0.7 1.15 0.5 0.25 1 26.45 427 N16 172.1 11.2 42.9 5.5 0.75 2.9 4.4 0.2 2.4 26.8 725 N17 164.7 12.47 31.3 6.8 0.8 0.9 3 0.25 2.7 26.8 312 N18 174 7.03 33.6 6.2 0.45 1 0.4 2 1 18.7 410 Nhà hàng TD 196.3 0.01 166.4 6.5 1 0.6 1.56 1.5 5.8 55.3 1824 QCVN ≥4 30 0.5 10 0.3 15 Trong đó: QCVN 08 2008/BTNMT Loại B1: Quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước mặt áp dụng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi và các mục đích tương tự khác. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 392 Qua bảng 2.1 có thể thấy hầu hết các chỉ tiêu phân tích nước hồ công viên 29/3 đều vượt quy chuẩn cho phép. Đặc biệt là nồng độ amôn, phôsphat trong nước vượt quá quy chuẩn cho phép nhiều lần. Điều này chứng tỏ hồ đang bị ô nhiễm. 2.2. Nghiên cứu kiểm soát phú dưỡng nguồn nước hồ công viên bằng mô hình đất ướt 2.2.1. Thiết lập mô hình đất ướt Hình 2.1. Mặt bằng tổng thể bố trí các mô hình đất ướt Hình 2.2. Mặt cắt của các mô hình đất ướt 2.2.2. Vận hành Thời gian triển khai nghiên cứu thực hiện tại công viên 29/3: từ đầu tháng 1/2010 đến giữa tháng 5/2010. Hằng ngày bơm nước từ cống thải vào bồn chứa nước (thể tích 1m 3 ), sau đó điều chỉnh van của các ống dẫn tùy theo thời gian nước lưu của các mô hình, tiếp tục tiến hành bơm nước vào lại bồn cho chảy qua các mô hình theo chu kỳ từng ngày một. Hằng ngày đều tiến hành lấy mẫu nước đầu ra ở các mương thu nước vào lúc 7h sáng bằng xi-phông. Mẫu đựng trong chai 0,5l. Tiến hành phân tích các chỉ tiêu: SS, TDS, DO, pH, độ kiềm toàn phần, độ axit toàn phần, COD, BOD 5 , NH 4 + , NO 3 - , PO 4 3- . Hình 2.3. Vận hành và lấy mẫu Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 393 Theo dõi sự phát triển của cây trong các mô hình đất ướt. 2.2.3. Kết quả và thảo luận + Khả năng thích nghi của mô hình đất ướt: Các loài thực vật trong các mô hình đều phát triển rất mạnh. Cây chuối hoa sau thời gian 2 tuần triển chiều cao khoảng 0.6m. Thời gian tiếp theo phát triển rất tốt, hoa mọc um tùm trên cây. Hình 2. Quá trình phát triển của cây + Kết quả xác định các thông số vận hành mô hình. ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN MỨC ĐỘ TÁCH CẶN LƠ LỮNG 0 50 100 150 200 250 300 350 400 19/01 22/01 23/01 25/01 26/01 25/02 01/03 02/03 03/03 04/03 05/03 06/03 15/03 31/03 01/04 02/04 03/04 06/04 07/04 15/04 Ngày SS (mg/l) Cống VF HF Tam giác C1 C2 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN HIỆU SUẤT TÁCH CẶN LƠ LỬNG (SS) 88.30 91.13 88.94 89.13 91.06 86.50 87.00 87.50 88.00 88.50 89.00 89.50 90.00 90.50 91.00 91.50 VF HF Tam giác C1 C2 MÔ HÌNH H(%) Hình 2.5. Kết quả phân tích nồng độ chất rắn lơ lửng SS (mg/l) mẫu nước đầu vào và đầu ra ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CHẤT HỮU CƠ (COD) ĐẦU VÀO VÀ SAU KHI QUA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 0 20 40 60 80 100 120 19/01 22/01 23/01 25/01 26/01 25/02 01/03 02/03 03/03 04/03 05/03 06/03 15/03 31/03 01/04 02/04 03/04 06/04 07/04 15/04 ngày COD (mg/l) Cống VF HF Tam giác C1 C2 QCVN ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN HIỆU SUẤT CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ (COD) CỦA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 78.87 82.84 81.06 80.72 82.07 76.00 77.00 78.00 79.00 80.00 81.00 82.00 83.00 84.00 VF HF Tam giác C1 C2 MÔ HÌNH H(%) Hình 2.6. Kết quả phân tích nồng độ chất hữu cơ mẫu nước đầu vào và đầu ra theo COD ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ CHẤT HỮU CƠ (BOD) ĐẦU VÀO VÀ SAU KHI QUA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 0 5 10 15 20 25 30 35 19/01 22/01 23/01 25/01 26/01 25/02 01/03 02/03 03/03 04/03 05/03 06/03 15/03 31/03 01/04 02/04 03/04 06/04 07/04 15/04 BOD( mg/l) Ngày Cống VF HF Tam giác C1 C2 QCVN ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN HIỆU SUẤT CHUYỂN HÓA CHẤT HỮU CƠ THEO BOD CỦA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 88.30 91.13 88.94 89.13 91.06 86.5 87.0 87.5 88.0 88.5 89.0 89.5 90.0 90.5 91.0 91.5 VF HF Tam giác C1 C2 MÔ HÌNH H(%) Hình 2.7. Kết quả phân tích nồng độ chất hữu cơ mẫu nước đầu vào và đầu ra theo BOD Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 394 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỒI AMON THEO THỜI GIAN 0 10 20 30 40 50 60 70 19/01 23/01 26/01 01/03 03/03 05/03 15/03 01/04 03/04 07/04 Ngày NH4(mg/l) Cống VF HF Tam giác C1 C2 ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN HIỆU SUẤT CHUYỂN HÓA AMÔN CỦA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 51.53 67.43 65.45 62.44 72.19 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 VF HF Tam giác C1 C2 MÔ HÌNH H(%) Hình 2.8. Kết quả phân tích nồng độ amôn mẫu nước đầu vào và đầu ra ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN NỒNG ĐỘ PHOTPHAT ĐẦU VÀO VÀ SAU KHI QUA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 0 5 10 15 20 25 19/01 22/01 23/01 25/01 26/01 25/02 01/03 02/03 03/03 04/03 05/03 06/03 15/03 31/03 01/04 02/04 03/04 06/04 07/04 15/04 Ngày mg/l Cống VF HF Tam giác C1 C2 QCVN ĐỒ THỊ BIỂU DIỄN HIỆU SUẤT PHOTPHAT ĐẦU VÀO VÀ SAU KHI QUA MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT 97.64 98.56 96.76 96.74 97.44 95.5 96.0 96.5 97.0 97.5 98.0 98.5 99.0 VF HF Tam giác C1 C2 MÔ HÌNH H(%) Hình 2.9. Kết quả phân tích nồng độ phôtphat mẫu nước đầu vào và đầu ra 3. Kết luận Nước hồ công viên 29/3 đang bị ô nhiễm. Các cây đều cho hoa và sinh chồi mới, cây non rất nhiều. Chứng tỏ cây đã thích nghi tốt với nguồn nước hồ công viên 29/3 trong mô hình đất ướt. Mô hình đất ướt dễ xây dựng và vận hành với kinh phí thấp so với các hệ thống xử lý nước thải đắt tiền. Mô hình đất ướt có hiệu suất chuyển hóa cao, chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn đảm bảo cho nước không gây ra phú dưỡng nguồn nước. Mô hình đất ướt triển khai tại công viên 29/3 tạo cảnh quan đẹp cho khu vực, ngoài ra còn nâng cao ý thức cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường của người dân. Cần nhân rộng mô hình và thêm thời gian nghiên cứu để xác định phương pháp tối ưu nhất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Thủy (2008). Áp dụng công nghệ sinh thái xử lý nước [2] rò rỉ từ các bãi chôn lấp chất thải. Khoa Môi Trường, Đại học Bách Khoa Đà Nẵng. [3] Trần Văn Quang, Phan Thị Kim Cúc. Nghiên cứu thử nghiệm mô hình bãi lọc ngầm [4] trồng cây kiểm soát sự phú dưỡng tại các hồ nội thành Đà Nẵng. [5] Sở Tài nguyên và Môi trường, TP Đà Nẵng (2005). Báo cáo thống kê các hồ, đầm trong thành phố Đà Nẵng. . Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 390 NGHIÊN CỨU KIỂM SOÁT SỰ PHÚ DƯỠNG NGUỒN NUỚC HỒ CÔNG VIÊN 29/3 BẰNG MÔ HÌNH ĐẤT ƯỚT RESEARCH TO CONTROL. hình đất ướt nhằm kiểm soát các chất ô nhiễm của đầu vào tại hồ công viên 29/3, chứng minh khả năng kiểm soát và giảm được sự phú dưỡng tại hồ công viên 29/3. Từ kết quả đạt được, chọn ra mô hình. vào hồ. Như vậy, vấn đề phú dưỡng hồ công viên 29/3 sẽ vẫn còn tiếp diễn. Chính vì những lý do đó mà chúng tôi đã chọn đề tài Nghiên cứu kiểm soát sự ô nhiễm nguồn nước hồ công viên 29/3 bằng